一种具有高转糖苷活性的固定化β-半乳糖苷酶制备方法及应用技术

本发明专利技术提供了一种具有高转糖苷活性的固定化β‑半乳糖苷酶的方法，属于材料化学以及食品生物技术领域。所述的β‑半乳糖苷酶首次应用于固定化载体：功能性氧化石墨烯（GO）与聚苯乙烯静电纺丝纳米纤维膜（ENMs）载体的联用改性修饰。本发明专利技术中固定化β‑半乳糖苷酶表现出增强的催化行为，水解及转糖苷酶活性得到显著提升。本发明专利技术中固定化β‑半乳糖苷酶促进乳糖水解和提高益生元低聚半乳糖（GOS）得率，乳糖转化率达到82%，GOS得率达到72%，这是迄今为止发表的最高GOS得率。本发明专利技术中固定化β‑半乳糖苷酶循环使用20次依然保持50%以上的酶活力。总体而言，本发明专利技术的固定化β‑半乳糖苷酶能够在食品工业中低成本地应用于生产高纯度的GOS，并生产含益生元GOS的无乳糖乳制品。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及材料化学以及食品生物，公开了一种获得具有高转糖苷活性的固定化β-半乳糖苷酶制备方法及应用。

技术介绍

1、低聚半乳糖（gos）作为一种功能性低聚糖，能够促进人体消化吸收，维持肠道菌群平衡，增强免疫力。β-半乳糖苷酶是一种专门用于将乳糖水解成单糖（包括葡萄糖和半乳糖）的酶，广泛存在于微生物、动植物等中，能够特异性催化乳糖末端非还原性β-d-半乳糖苷单元和糖苷配基之间的糖苷键水解，达到催化gos合成的目的。尽管目前游离β-半乳糖苷酶酶法催化合成gos已在工业中应用，然而，工业化过程中依然存在以下瓶颈问题：（1）游离酶用量大，稳定性不高，不可回收，成本高；（2）gos产率低仍是生物催化法制备低聚半乳糖工业化生产的短板，针对β-半乳糖苷酶介导的酶法合成路线，低聚半乳糖收率通常在20％～45％（对应于40％～60％的底物乳糖转化率），而通过生物催化剂或过程工程技术优化大幅提高低聚半乳糖产率的尝试还未见成功的案例；（3）去除酶法合成路线最终转化液中未反应的乳糖和水解后未被聚合的单糖（葡萄糖和半乳糖）成为低聚半乳糖分离纯化研究的主要难点和瓶颈。目前，国内市本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种β-半乳糖苷酶固定的纤维素膜，其特征在于合成功能性氧化石墨烯应用于聚苯乙烯静电纺丝纳米纤维膜的制备。

2.根据权利要求1所述的纤维素膜制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）通过连续搅拌将含有3-7%（w/v）3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）的水溶液与醋酸调节至pH 3.0-5.0，使其在室温下水解5-20 min后加入0.5-2% (w/v) 氧化石墨烯，超声处理5-20 min。之后，将混合物在50-80 °C下连续搅拌0.5-2小时，离心除去硅烷残留物和其他杂质，得到沉淀GO-APTES，并用乙醇和水洗涤数次，烘干即可制得功能性氧化石墨烯。（2）将0.3-...

【技术特征摘要】

1.一种β-半乳糖苷酶固定的纤维素膜，其特征在于合成功能性氧化石墨烯应用于聚苯乙烯静电纺丝纳米纤维膜的制备。

2.根据权利要求1所述的纤维素膜制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）通过连续搅拌将含有3-7%（w/v）3-氨丙基三乙氧基硅烷（aptes）的水溶液与醋酸调节至ph 3.0-5.0，使其在室温下水解5-20 min后加入0.5-2% (w/v) 氧化石墨烯，超声处理5-20 min。之后，将混合物在50-80 °c下连续搅拌0.5-2小时，离心除去硅烷残留物和其他杂质，得到沉淀go-aptes，并用乙醇和水洗涤数次，烘干即可制得功能性氧化石墨烯。（2）将0.3-2.0% （w/v）go-aptes溶解在10-50%（w/v）聚苯乙烯（ps）中，搅拌过夜，制备聚合物载体ps/go-aptesenms。将ps/go-aptes纳米复合溶液填充到注射器进行静电纺丝，电压在10–50 kv，温度20-50 °...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱运平，切纳法·艾莎，郦金龙，纪乃茹，滕超，
申请(专利权)人：北京工商大学，
类型：发明
国别省市：